Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Синдром дупликации 1q21.1
Другие имена1q21.1 (рекуррентная) микродупликация
Аутосомно-доминантный - ru.svg
Синдром дупликации 1q21.1 наследуется по аутосомно-доминантному типу
СпециальностьМедицинская генетика Отредактируйте это в Викиданных

Синдром дупликации 1q21.1 или микродупликация 1q21.1 (рецидивирующая) - редкая аберрация хромосомы 1 .

В обычной ситуации человеческая клетка имеет одну пару идентичных хромосом на хромосоме 1. При синдроме дупликации 1q21.1 одна хромосома из пары является полной, потому что часть последовательности хромосомы дублируется дважды или более. В 1q21.1 «1» обозначает хромосому 1, «q» обозначает длинное плечо хромосомы и «21 .1» обозначает часть длинного плеча, в которой расположена дупликация.

Наряду с синдромом дупликации существует также синдром делеции 1q21.1 . Хотя есть две или три копии аналогичной части ДНК в определенном месте с синдромом дупликации, часть ДНК отсутствует с синдромом делеции на том же месте. В литературе и делеция, и дупликация называются вариациями числа копий 1q21.1 (CNV).

CNV приводит к очень вариабельному фенотипу, и проявления у людей весьма разнообразны. Некоторые люди с синдромом могут нормально функционировать, в то время как у других наблюдаются симптомы задержки развития и различные физические аномалии.

Симптомы [ править ]

В настоящее время признанные симптомы включают: [ необходима ссылка ]

  • Аутизм или аутичное поведение
  • СДВГ
  • Неспособность к обучению
  • Большая голова
  • Дисморфизм лица - легкий
  • Выступающий лоб
  • Широко посаженные глаза ( гипертелоризм )
  • Свободные суставы
  • ГЭРБ
  • Нарушения сна
  • Апноэ сна
  • Недоразвитые части головного мозга - мозолистое тело и червь мозжечка.
  • Задержки речи и развития
  • Мальформация Киари головного мозга
  • Врожденные пороки сердца
  • Гипотония

Неясно, полный ли список симптомов. О синдроме известно очень мало информации. Симптомология может быть разной у разных людей, даже в одной семье. [ необходима цитата ]

Причина [ править ]

Мейоз - это процесс деления клеток у человека. В мейозе пары хромосом расщепляются, и представитель каждой пары переходит в одну дочернюю клетку. Таким образом, количество хромосом будет уменьшено вдвое в каждой ячейке, в то время как все части хромосомы (гены) останутся после рандомизации. Какая информация из родительской клетки попадает в дочернюю, решается чисто случайно. Помимо этого случайного процесса существует второй случайный процесс. Во втором случайном процессе ДНК будет зашифрована таким образом, что части будут опущены ( удаление ), добавлены ( дублирование ), перемещены из одного места в другое ( транслокация ) и инвертированы ( инверсия).). Это обычный процесс, который приводит к изменению ДНК примерно на 0,4%. Это объясняет, почему даже однояйцевые близнецы не идентичны на 100% генетически. [ необходима цитата ]

Второй случайный процесс может привести к генетическим ошибкам. В процессе делеции и дупликации хромосомы, которые собираются вместе в новой клетке, могут быть короче или длиннее. Результатом этого спонтанного изменения структуры ДНК является изменение числа копий . Из-за вариации числа копий хромосомы разных размеров могут быть объединены в новую клетку. Если это происходит во время зачатия, это первая клетка человека с генетической вариацией. Это может быть как положительное, так и отрицательное. В положительных случаях этот новый человек будет способен к особым навыкам, которые оцениваются положительно, например, в спорте или науке. В отрицательных случаях вам придется иметь дело с синдромом или тяжелой инвалидностью, как в этом случае синдром дупликации 1q21.1. [ необходима цитата ]

В зависимости от мейотического процесса синдром может возникать двумя путями.

  • 1. Спонтанное отклонение (ситуация «ново»): две хромосомы объединяются, одна из которых имеет вариацию числа копий в результате процесса мейоза.
  • 2. родитель неосознанно является носителем хромосомы с вариацией числа копий и передает ее при зачатии ребенку с различными последствиями для ребенка.

Из-за этой генетической ошибки эмбрион может испытывать проблемы в развитии в течение первых месяцев беременности. Примерно через 20-40 дней после оплодотворения что-то идет не так в строении частей тела и мозга, что приводит к цепной реакции. [1]

Структура 1q21.1 [ править ]

Структура 1q21.1

Структура 1q21.1 сложна. Область имеет размер примерно 6 мегабаз (МБ) (от 141,5 до 147,9 МБ). В пределах 1q21.1 есть две области, где может быть обнаружена дупликация или делеция: область TAR для синдрома TAR и дистальная область для других аномалий. Синдром дупликации 1q21.1 обычно встречается в дистальной области, но возможно перекрытие с TAR-областью. 1q21.1 имеет несколько повторений одной и той же структуры (области с одинаковым цветом на рисунке имеют одинаковую структуру). Только 25% структуры уникальны. В последовательности есть несколько пробелов. До сих пор нет дополнительной информации о ДНК-последовательности в этих областях. Промежутки составляют примерно 700 килобаз. Ожидаются новые гены в пробелах. Поскольку пробелы все еще являются предметом исследования,трудно найти точные маркеры начала и конца удаления. Область 1q21.1 - одна из самых сложных для картирования частей генома человека.[ необходима цитата ]

Связанные гены [ править ]

Гены , связанные с удалением 1q21.1 в районе TAR являются HFE2 , TXNIP , POLR3GL , LIX1L , RBM8A , PEX11B , ИНТЕГРИН АЛЬФА-10 , ANKRD35 , PIAS3 , NUDT17 , POLR3C , RNF115 , CD160 , PDZK1 и GPR89A [ править ]
Гены , связанные с 1q21 .1 делеции в дистальной области - это HYDIN2 , PRKAB2 , FMO5 , CHD1L , BCL9 ,ACP6 , GJA5 , GJA8 и GPR89B . [ необходима цитата ]

Диагностика [ править ]

Ситуация de novo возникает примерно в 75% случаев. В 25% случаев один из родителей является носителем синдрома, без какого-либо воздействия на родителя. Иногда у взрослых возникают легкие проблемы с синдромом. Чтобы выяснить, есть ли у кого-либо из родителей синдром, необходимо обследовать обоих родителей. В нескольких случаях синдром был идентифицирован с ребенком из-за аутизма или другой проблемы, а позже выяснилось, что страдает и родитель. Родители не знали об этом до того момента, пока ДНК-тест не подтвердил, что родитель является носителем. [ необходима цитата ]

В семьях, где оба родителя дали отрицательный результат на синдром, шансы на появление второго ребенка с синдромом крайне низки. Если синдром был обнаружен в семье, шансы на появление второго ребенка с синдромом составляют 50%, потому что синдром является аутосомно-доминантным . Влияние синдрома на ребенка предсказать невозможно. [ необходима цитата ]

Синдром можно обнаружить с помощью флуоресцентной гибридизации in situ и операционного программного обеспечения Affymetrix GeneChip. Для родителей с ребенком с синдромом рекомендуется проконсультироваться с врачом перед следующей беременностью и провести пренатальный скрининг. [ необходима цитата ]

Исследование [ править ]

Несколько исследователей по всему миру изучают синдром дупликации 1q21.1. Синдром впервые выявлен у людей с пороками сердца. Позднее синдром наблюдался у пациентов, страдающих аутизмом или шизофренией. [ необходима цитата ]

Похоже, что существует связь между аутизмом и шизофренией . Литература показывает, что в ДНК было обнаружено девять участков, где могут быть обнаружены синдромы, связанные с аутизмом или шизофренией, так называемые «горячие точки»: 1q21.1, 3q29, 15q13.3, 16p11.2, 16p13.1, 16q21 , 17p12, 21q11.2 и 21q13.3. В ряде горячих точек наблюдались либо аутизм, либо шизофрения в зависимости от вариации числа копий (CNV) в этом месте.

Статистические исследования показали, что шизофрения значительно чаще встречается в сочетании с синдромом делеции 1q21.1 . С другой стороны, аутизм значительно чаще встречается с синдромом дупликации 1q21.1. Аналогичные наблюдения были сделаны для хромосомы 16 на 16p11.2 (делеция: аутизм / дупликация: шизофрения), хромосомы 22 на 22q11.21 (делеция (Велокардио -лицевой синдром ): шизофрения / дупликация: аутизм) и 22q13.3 (делеция). ( Синдром Фелана-Макдермида ): шизофрения / дупликация: аутизм). Дальнейшие исследования подтвердили, что вероятность связи между шизофренией и делециями в 1q21.1, 3q29, 15q13.3, 22q11.21 en Neurexin 1 (NRXN1) и дупликациями в 16p11.2 составляет 7,5% или выше.[2] [3]

Наблюдаемая связь в пределах 1q21.1

Общие вариации гена BCL9, который находится в дистальной области, создают риск шизофрении и также могут быть связаны с биполярным расстройством и большим депрессивным расстройством. [4]

Исследования проводятся на 10-12 генах на 1q21.1, которые продуцируют DUF1220- местоположения. DUF1220 неизвестный белок , который активен в нейронах в головном мозге у неокортекса . На основе исследований на обезьянах и других млекопитающих предполагается, что DUF1220 связан с когнитивным развитием (человек: 212 местоположений; шимпанзе: 37 местоположений; обезьяны: 30 местоположений; мышь: 1 местоположение). Похоже, что места расположения DUF1220 на 1q21.1 находятся в областях, которые связаны с размером и развитием мозга. Размер и развитие мозга связаны с аутизмом ( макроцефалия ) и шизофренией ( микроцефалия).). Предполагается, что делеция или дупликация гена, продуцирующего участки DUF1220, могут вызывать нарушения роста и развития в головном мозге [5]

Другая связь между макроцефалией с дупликациями и микроцефалией с делециями была замечена в исследованиях HYDIN Paralog или HYDIN2. Эта часть 1q21.1 участвует в развитии мозга. Предполагается, что это ген, чувствительный к дозировке. Когда этот ген недоступен в области 1q21.1, это приводит к микроцефалии. HYDIN2 - это недавняя дупликация (обнаруженная только у людей) гена HYDIN, обнаруженного в 16q22.2. [6]

GJA5 был идентифицирован как ген, ответственный за фенотипы, наблюдаемые при врожденных пороках сердца на участке 1q21.1. В случае дупликации GJA5 тетралогия Фалло встречается чаще. В случае делеции чаще встречаются другие врожденные пороки сердца, чем тетралогия Фалло. [7]

Ссылки [ править ]

  1. ^ А. Плоегер; «На пути к интеграции эволюционной психологии и науки о развитии: новые идеи эволюционной биологии развития»
  2. ^ Levinson DF, Duan J, Oh S, et al. (Март 2011 г.). «Варианты числа копий при шизофрении: подтверждение пяти предыдущих результатов и новые доказательства микроделеций 3q29 и дупликаций VIPR2» . Am J Psychiatry . 168 (3): 302–16. DOI : 10,1176 / appi.ajp.2010.10060876 . PMC  4441324 . PMID  21285140 .
  3. ^ Икеда М, Алексич Б, Киров Г и др. (Февраль 2010 г.). «Вариация числа копий при шизофрении у населения Японии». Биол. Психиатрия . 67 (3): 283–6. DOI : 10.1016 / j.biopsych.2009.08.034 . PMID 19880096 . 
  4. ^ Ли Дж, Чжоу Г, Джи В и др. (Март 2011 г.). «Общие варианты гена BCL9, вызывающие риск шизофрении» . Arch. Генеральная психиатрия . 68 (3): 232–40. DOI : 10.1001 / archgenpsychiatry.2011.1 . PMID 21383261 . Архивировано из оригинала на 2012-03-22 . Проверено 12 декабря 2011 . 
  5. ^ Dumas L, Sikela JM (2009). «Домены DUF1220, когнитивные заболевания и эволюция человеческого мозга» . Харб Холодного источника. Symp. Quant. Биол . 74 : 375–82. DOI : 10.1101 / sqb.2009.74.025 . PMC 2902282 . PMID 19850849 .  
  6. ^ Доггетт Н.А., Се Г., Майнке Л.Дж. и др. (Декабрь 2006 г.). «Межхромосомная дупликация человеческого локуса HYDIN размером 360 т.п.н.». Геномика . 88 (6): 762–71. DOI : 10.1016 / j.ygeno.2006.07.012 . PMID 16938426 . 
  7. ^ Soemedi, R .; и другие. (2011). «Фенотип-специфический эффект перестройки хромосомы 1q21.1 и дублирования GJA5 у 2436 пациентов с врожденными пороками сердца и 6760 контрольных пациентов» . Гм. Мол. Genet . 21 (7): 1513–1520. DOI : 10,1093 / HMG / ddr589 . PMC 3298277 . PMID 22199024 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Меффорд Х.С., Шарп А.Дж., Бейкер С. и др. (Октябрь 2008 г.). «Рекуррентные перестройки хромосомы 1q21.1 и вариабельные педиатрические фенотипы» . N. Engl. J. Med . 359 (16): 1685–99. DOI : 10.1056 / NEJMoa0805384 . PMC  2703742 . PMID  18784092 .
  • Брунетти-Пьерри Н., Берг Дж. С., Скалья Ф. и др. (Декабрь 2008 г.). «Рецидивирующие реципрокные делеции и дупликации 1q21.1, связанные с микроцефалией или макроцефалией, а также аномалиями развития и поведения» . Nat. Genet . 40 (12): 1466–71. DOI : 10.1038 / ng.279 . PMC  2680128 . PMID  19029900 .
  • Креспи Б., Стед П., Эллиот М. (январь 2010 г.). "Эволюция здоровья и медицины Коллоквиум Саклера: Сравнительная геномика аутизма и шизофрении" . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 107 (Дополнение 1): 1736–41. DOI : 10.1073 / pnas.0906080106 . PMC  2868282 . PMID  19955444 .

Внешние ссылки [ править ]

Классификация
D
  • OMIM : 612475
  • MeSH : C567290
  • 1q21.1 микродупликации
  • Запись в базе данных DECIPHER для синдрома дупликации 1q21.1